Fenicafé 2014 avanços na mecanização do café rouverson
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MECANIZAÇÃO DA MECANIZAÇÃO DA
LAVOURA CAFEEIRALAVOURA CAFEEIRA
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
CONTEÚDOCONTEÚDOOBJETIVOS
1. INTRODUÇÃO
2. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
3. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
4. SIMULAÇÃO DO CUSTO DE MECANIZAÇÃO
5. FUTURO DA COLHEITA MECANIZADA DE CAFÉ
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
OBJETIVOSOBJETIVOS
DISCUTIR OS AVANÇOS DA MECANIZAÇÃO
NA CAFEICULTURA NACIONAL
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Ciências Agrárias
Biologia: O que Fazer ?
Engenharia: Como fazer ?
Economia: Como fazer eficiente?
MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
AGRICULTURA
1. INTRODUÇÃO
Necessidade da Mecanização
→ aumento da população
→ êxodo rural
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Evolução da frota brasileira de tratores
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Evolução da frota brasileira de tratores
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Mecanização x Produtividade
Evolução da tecnologia e da produtividade da mão-de-obra para cultivo de trigo nos EUA
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Mecanização Agrícola aumento da capacidade produtiva da mão de obra
1850: 4 Agricultores alimentavam + 1 pessoa
1900: 1 Agricultor alimentava + 4 pessoas
1950: 1 Agricultor alimentava + 10 pessoas
1960: 1 Agricultor alimentava + 17pessoas
1970: 1 Agricultor alimentava + 33 pessoas
1980: 1 Agricultor alimentava + 57 pessoas
1990: 1 Agricultor alimentava + 67 pessoas
2000: 1 Agricultor alimentava + 70 pessoas
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Conceito de cv
Mecanização x Produtividade
1m
1s
75 kg
1 homem = 0,1 cv
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Otimizar máquinas
Aumentar a produtividade
Reduzir custos operacionais
Reduzir tempos operacionais
Otimizar mão de obra
Otimizar o gerenciamento
Quais são as dificuldades na cafeicultura mecanizada?
2. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO AGRÍCOLA
Futuro?Futuro?
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
TRATOR DO FUTURO...
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
2.1 EVOLUÇÃO DA COLHEITA MECANIZADA DE GRÃOS
Futuro?Futuro?
?Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
COLHEITA DE GRÃOS HOJECOLHEITA DE GRÃOS HOJE
• Transmissão Hidrostática• Comandos Eletro-Hidráulicos• Cabine com A/C• Assento do operador a ar • Som • Sistema automático de
controle da plataforma
• Sistema monitorado por módulos eletrônicos
• GPS• Monitoramento instantâneo
de produtividade• Auto-diagnóstico• Monitoramento de perdas
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
COLHEITA DE GRÃOS NO FUTURO...
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
O FUTURO É AGORA?
Tribine
Tribine
Tribine
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Benefícios esperados:• > CcO• < pisoteio da área• Economia de combustível• < Custo operacional
O FUTURO É AGORA?
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
3. EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
1727 Introdução do café no Brasil (1ª Plantação no Estado do Pará)
1770 Estado da Bahia
1773 Estado do Rio de Janeiro(Carência de Mão de Obra)
1825 Vale do Paraíba – SP/MG (Formação da Serra da Mantiqueira)
1840 a Todo Estado de São Paulo1930 1940 a Estado do Paraná1960 1970 Início da mecanização do café (surgimento da Ferrugem do Cafeeiro)
Jacto desenvolve seu primeiro turbo- atomizador - Café
1728 Estado do Maranhão
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
1972 Importação da colhedora de Blue Berry (Pesquisa)
1975 Geadas forçam a migração do café para os cerrados (Altitudes acima de 850 m)
1979 Lançamento da 1ª colhedora de café do mundo
1994 Preparação intensa das lavouras para mecanização total
1996 Plantios no Oeste Baiano (Sistematizados p/a Mecanização)
2002 Crise provoca a quebra dos “últimos paradigmas”para a colheita mecanizada
2004 Grande avanço da colheita mecanizada
1973 Início dos testes para derriça de café (Jacto)
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
1979
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
... EVOLUÇÃO DA MECANIZAÇÃO DO CAFÉ
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
1979
1983 - Kokinha
1986 - Koplex
COLHEITA DO CAFÉ ATUALMENTE
Adaptado de Martin, W.G. (2013)
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Colhedoras atuais
Declividades maiores
Sistema de suspenção individual
Tração 4x4
Máquinas de menor porte
Derriçadores menos “agressivos”
Reservatórios maiores
Monitor de produtividade
OPERADORES CAPACITADOS!
Colhedoras do futuro?
Fonte: TEIXEIRA, M.M.
Colhedora de café para região de montanhaColhedoras do futuro?
Reduzir custos operacionais
QUAIS SÃO AS DIFICULDADES QUAIS SÃO AS DIFICULDADES ENTÃO?ENTÃO?
Otimizar máquinas
Aumentar a produtividade
Reduzir tempos operacionais
Otimizar mão de obra
Otimizar o gerenciamento
LINHA DO TEMPO – AP 1992: primeiro monitor de colheita (AgLeader)
1996: outros monitores de colheita
1999: pulverizadores com GPS (barra de luz)
2004: piloto automático
2006: aplicação a taxa variável
2007: desligamento automático de seções de pulverização
2009: desligamento automático de seções de plantio
2010: sensores automáticos
Onde termina?Onde começa?Termina na
hora de recomeçar...
O QUE TEMOS HOJE O QUE TEMOS HOJE EM TECNOLOGIA EM TECNOLOGIA
PARA APPARA AP
??
O QUE TEMOS HOJE?
Amostragem de solo
Guia manual (barra de luzes)
Direcionamento automático Piloto automático elétrico
Piloto automático hidráulico
Fonte: Santinato, F.
Fonte: Santinato, F.
Fonte: Santinato, F.
Direcionamento automático
Aplicação em taxa variável Corretivos Fertilizantes Defensivos
Desligamento automático seções pulverização
Desligamento automático linhas de plantio
MAPAS DE PRODUTIVIDADE
MAPAS DE FERTILIDADE DO SOLO
MAPAS META - BASF
2007 - MÉDIA 1,90 % 2008 - MÉDIA 1,73 % 2009 - MÉDIA 1,79 %
2010 - MÉDIA 2,98 % 2011 - MÉDIA 5,23 %
O QUE TEREMOS NO FUTURO...
Sensores automáticos- sensores ópticos que informam presença de plantas daninhas- Sensores de nutrientes
-Telemetria
-Monitoramento de frotas
-Criação de mapas no escritório e envio imediato para o campo
-“Cercas georreferenciadas”: tráfego de veículos
FAZENDA CONECTADA...
A FAZENDA DO A FAZENDA DO FUTURO...FUTURO...
O QUE VEREMOS NO FUTURO?
?
Mapas de Lucratividade- Isto é o que realmente importa...
O QUE TEREMOS NO FUTURO...
E POR FALAR EM RENTABILIDADE...
Um trator cafeeiro de 75 cv → equivale, teoricamente a 750 homens
→ na prática: serviço de 70 a 100 homens
Uma colhedora de café de 55 cv → equivale, teoricamente a 550 homens
→ na prática: serviço de 80 a 120 homens
Processo de colheita→ pelo menos 50% dos custos de produção do café
4. SIMULAÇÃO DO CUSTO DE MECANIZAÇÃO DA COLHEITA – CAFÉ
TMAP, SAFRA 2014ADAPTADO DE CONAB, 2014Café no Brasil: 2.282.619 ha
→ Em Minas Gerais: 54,25% (1.238.270 ha)
→ Cerrado Mineiro: (TMAP +N-MG): 175.245 ha + 26.696 ha em formação
→ Produtividade região: 36,81 sacas de café ben. ha-1
Custo da colheita MANUAL do café no TMAP + N-MG??
175.245 ha x 36,81 sacas de café ben. ha-1 = 6.450.768,45 sc X 8 (conversão para café da roça) = 51.606.147,6 medidas X R$ 5,00/med (+ 53,96% (impostos))
= 397.264.124,2 reais → (~400 milhões)
Custo da colheita 100% MECANIZADA do café no TMAP + N-MG
→ Supõe-se duas passadas da colhedora e uma do soprador-recolhedor (sem repasse manual)
Colhedora: 1.000 m h-1 em 2.500 m do ha plantado em 4,0 x 0,5 (espaçamento de cerrado)
= 2,5 horas + 20% de manobras, etc = 3,0 h
Custo hora: R$ 159,75 x 3 horas = R$ 479,25 para colher 1 ha em cada passada
Custo da colheita 100% MECANIZADA do café no TMAP + N-MG
Soprador: 2 horas ha-1 ao custo de R$ 80,80 ha-1
Recolhedora: 4 horas ha-1 ao custo de R$ 224,00 ha-1
Total: 2 passadas colhedora + soprador + recolhedora = R$ 1.263,30 ha-1
175.245 ha x R$ 1.263,30 = R$ 221.387.008,50
Redução → ~ R$ 176 milhões
÷ R$ 400 mil (preço de uma colhedora nova) → ~440 colhedoras
Parque de colhedoras do Brasil: ~ 1.500 colhedoras de café
440 colhedoras → ~1/3 do parque
Uma colhedora para cada 150 ou 200 ha → poderiam ser mecanizados de 65.954 a 87.939 ha
5. FUTURO DA COLHEITA DE 5. FUTURO DA COLHEITA DE CAFÉCAFÉ
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Colheita: peça-chave para a rentabilidade da cafeicultura
Como otimizar o processo de colheita mecanizada?
Agricultura de Precisão?
Direcionamento automático?
Colheita seletiva?
5.1 COLHEITA SELETIVA DE 5.1 COLHEITA SELETIVA DE CAFÉCAFÉ
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
Colheita seletiva dos grãos (manual) permite elevado grau de seleção
sistema de maior custo para os cafeicultores
Hoje, no Brasil → apenas 1% da colheita do café é seletiva!
Planta
Variedade Índice e uniformidade de maturação (% de frutos verdes)
Máquina
Número de passadas Regulagens
Velocidade de deslocamentoVibração das varetasDistribuição das varetas
Logística Terreiro / transporte Equipamentos (lavador , descascador, secador)
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVASELETIVA
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
→ Variedade•Porte e Enfolhamento•Resistência mecânica que oferece a máquina•Desfolha
→ Tratos culturais • Espaçamento• Alinhamento de plantio
• torto, em solos rasos, em morros (tombamento) = baixa eficiência e danos
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVASELETIVA
Prof. Dr. Rouverson Pereira da Silva
→ Maturação dos frutos Exposição solar Direcionamento de plantio
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVASELETIVA
Variável Carga (L pl.-1)
Eficiência de derriça
Eficiência de colheita Desfolha
(g pl.-1)(%)
Eixo
I 2,76 a 69,8 ab 61,7 ab 187,7 ab
II 3,25 a 79,3 a 70,3 a 173,8 b
III 2,14 a 58,0 ab 48,7 ab 185,1 ab
IV 2,44 a 46,3 b 34,0 b 202,9 a
CV(%) 59,0 32,07 51,80 25,62
Fonte: Cassia et al., 2013
Interação Planta x Máquina
Maturação afeta a forma como os grãos são derriçados Verdes → impacto Cereja e passa → vibração e impacto Secos → vibração
Máquina Vibração das varetas → 550 a 1.000 rpm Velocidade de deslocamento → 650 a 1.600 m h-1
Afeta o tempo de vibração
Fonte: Santinato, F.
FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA FATORES QUE INFLUENCIAM A COLHEITA SELETIVASELETIVA
5.2 COLHEITA SELETIVA – NÚMERO DE 5.2 COLHEITA SELETIVA – NÚMERO DE PASSADASPASSADAS
Tratamento
ProduçãoCafé caído
Café remanescen
te
Café colhido Eficiênci
a
%
Desfolha
(g/planta)Sacas de café ben./ha
1 Passada
121,6
10,5 42,0 69,1 56,6 572 e2 Passadas 17,4 6,4 96,1 78,9 1155 d3 Passadas 17,4 1,1 101,1 83,0 1430 c
4 Passadas 17,4 0,5 102,8 84,6
1652 bc
5 Passadas 17,4 0,0 103,2 85,0
1820 ab
6 Passadas 17,4 0,0 103,2 85,0 1947 a
Experimento: Várias passadas I (Santinato et al.,
2013)Lavoura de carga Alta (121,6 sc/ben./ha) – Dona Neném, Patos de Minas, MG
Avaliação de cada passada
Custo Lavoura carga alta 121,6 sacas
100%
-40%
-59% -59%-54%
-49% -43%
Manual
3
1 2
4 5
6
Agosto - 2013
Dezembro- 2013
Manual
3 54
1 2
6
Colheita de precisão (Santinato et al., 2013)
1.Utilizar os fundamentos da AP na colheita2.Amostragem em função do gride3.Geração de mapas4.Aplicação da velocidade e vibração adequadas
5.3 COLHEITA SELETIVA – AP5.3 COLHEITA SELETIVA – AP
Validação da amostragem visual:
Ponto
Produtividade (Sacas de café ben./ha)
Erro (%)
Real Estimada A B
1 49,97 40,60 9,37 18,75
2 70,16 67,67 2,50 3,56
3 91,61 69,75 21,86 23,86
4 89,32 71,83 17,49 19,58
5 82,45 73,91 8,54 10,35
6 56,63 48,93 7,70 13,60
21 38,93 52,05 -13,12 -33,69
22 84,74 65,58 19,15 22,60
14 54,13 59,34 -5,21 -9,62
23 66,62 62,46 4,16 6,25
24 68,71 56,21 12,49 18,18
25 62,46 46,85 15,62 25,00
20 56,84 41,64 15,20 26,74
7 58,71 66,62 -7,91 -13,48
13 41,22 44,76 -3,54 -8,59
Média 64,83 57,87 6,96 10,73
7570656055504540
90
80
70
60
50
40
PE
PR
Scatterplot of PR vs PE
PR = 4,97 + 0,619 PER-Sq(adj) = 91,4%
Geração de mapasVelocidades e vibrações diferentes em função das manchas de produtividade
TratamentoCafé (%)
Desfolha (g/planta)Caído
Remanescente
Colhido
AP Total 11,6 b 8,2 a 79,1 a 598,4 a
Padrão 21,0 a 8,4 a 69,6 b 526,8 a
AP velocidade 11,9 b 9,3 a 78,1 a 528,8 a
AP vibração 12,4 b 9,9 a 79,4 a 544,2 a
CV(%) 30,17 48,44 11,24 18,85
Resultados
Mesmo elevando a eficiência ao máximo, sempre
haverá queda de frutos, antes e durante da
colheita.Antes da colheita:
-2 a 5%: Iniciar a colheita (colheita seletiva)
-~10 a 15% cai no chão na operação
Atendimento da demanda mais rapidamente
Deixa o café livre
Menor custo
Máquinas novas:- bom desempenho operacional- boa separação de grãos e impurezas
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE 5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORASRECOLHEDORAS
Recolhedora: 0,25 ha/h R$ 95.000,00 – vida útil média de 10 anos (500 horas/ano) Custo horário: R$ 56,00/h Custo operacional: R$ 224,00/ha
Trator: ~R$ 32,00/h
Total: ~R$ 305,00/ha
Soprador-enleirador: 0,5 ha/h R$ 35.000,00 – vida útil média de 7,5 anos (750 horas/ano) Custo horário: R$ 40,40/h Custo operacional: R$ 80,80/ha
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE 5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORASRECOLHEDORAS
Considerando de 10 a 15% de café que cai nas operações
Carga de 50 sacas = 5 a 7,5 sacas no chão...
Carga de 100 sacas = 10 a 15 sacas no chão...
Vale a pena?
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE 5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORASRECOLHEDORAS
Trabalho de várias passadas:
Custo da varrição: R$ 1.294,00/ha a R$ 2.150,00/ha
Recolhimento: R$ 305,00/ha
R$ 1.500,00 a R$ 2.250,00
R$ 3.000,00 a R$ 4.500,00
Vantagens do uso de recolhedoras Menor custo final por saca colhida Eliminação de problemas trabalhistas Menor desgaste com mão de obra Maior controle da qualidade do serviço
5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE 5.4 COLHEITA SELETIVA – USO DE RECOLHEDORASRECOLHEDORAS
Desvantagens do uso de recolhedoras Custo inicial do investimento Qualificação dos operadores temporários Manutenção Grandes volumes diários no lavador de café de varrição (dimensionar)
Logística (tratores, transporte, turnos do lavador) Impurezas
Fonte: ALINO PEREIRA DUARTE
Várias passadas (efeitos fisiológico)
Momento ideal de entrada da recolhedora
Regulagem da colhedora para cada passada - colheita seletiva
Desempenho da recolhedora
Colheita mecanizada em lavoura nova
Agricultura de precisão na colheita 2
Plantio mecanizado (melhorias)
5.5 TRABALHOS FUTUROS5.5 TRABALHOS FUTUROS
6. CONSIDERAÇÕES FINAIS
Mecanização → alternativa para a redução de custos de produção
Colheita seletiva → alternativa para agregar valor ao produto
AP pode ser uma boa solução para otimizar o gerenciamento
Novas tecnologias são necessárias para a melhoria da eficiência
das colhedoras
Uso de recolhedoras → alternativa para minimizar o custo da
colheita mecanizada do café
Obrigado!Prof. Dr. Rouverson Pereira
da SilvaFCAV/UNESP
(16) 9 – 9993-4575(16) 3209-7288